实验一_高频小信号调谐放大器实验报告
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实验一高频小信号调谐放大器实验一、实验目的1.掌握小信号调谐放大器的基本工作原理;2.掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算;3.了解高频小信号放大器动态范围的测试方法;二、实验原理1-1a1-1b(一)单调谐放大器小信号谐振放大器是通信机接收端的前端电路,主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。
其实验单元电路如图1-1(a)所示。
该电路由晶体管Q1、选频回路T1二部分组成。
它不仅对高频小信号进行放大,而且还有一定的选频作用。
本实验中输入信号的频率f S=12MHz。
基极偏置电阻W3、R22、R4和射极电阻R5决定晶体管的静态工作点。
可变电阻W3改变基极偏置电阻将改变晶体管的静态工作点,从而可以改变放大器的增益。
表征高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率f0,谐振电压放大倍数A v0,放大器的通频带BW及选择性(通常用矩形系数K r0.1来表示)等。
放大器各项性能指标及测量方法如下:1.谐振频率放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f0称为放大器的谐振频率,对于图1-1(a )所示电路(也是以下各项指标所对应电路),f 0的表达式为∑=LC f π210式中,L 为调谐回路电感线圈的电感量;∑C 为调谐回路的总电容,∑C 的表达式为ie oe C P C P C C 2221++=∑式中, C oe 为晶体管的输出电容;C ie 为晶体管的输入电容;P 1为初级线圈抽头系数;P 2为次级线圈抽头系数。
谐振频率f 0的测量方法是:用扫频仪作为测量仪器,测出电路的幅频特性曲线,调变压器T 的磁芯,使电压谐振曲线的峰值出现在规定的谐振频率点f 0。
2.电压放大倍数放大器的谐振回路谐振时,所对应的电压放大倍数A V0称为调谐放大器的电压放大倍数。
A V0的表达式为Gg p g p y p p g y p p v v A ie oe fe fei V ++-=-=-=∑2221212100 式中,∑g 为谐振回路谐振时的总电导。
高频小信号调谐放大器实验结论高频小信号调谐放大器是一种常见的电路,在无线通信中起到了至关重要的作用。
我们进行了一系列实验,研究了这种电路的性能和特点,得出了以下结论。
首先,高频小信号调谐放大器的主要作用是放大高频小信号。
在实验中,我们使用了两个变容二极管,一个电感和一个晶体管来构建这个电路。
当输入的高频小信号经过变容二极管调谐后,经由电感和晶体管放大后输出。
其次,调谐电路的参数非常重要,对电路性能有重要影响。
我们通过改变两个变容二极管的电容值和电感器的电感值,调整电路的谐振频率,从而得到最佳的放大效果。
在调整电路参数时,我们需要注意电路共振的问题,以防止电路失稳。
第三,晶体管的选择也非常关键。
我们选择了高频放大器专用的双极晶体管,能够提供更高的放大倍数和更好的线性度。
在实验中,我们还尝试了改变晶体管的偏置电压和失谐度对电路性能的影响。
第四,我们还研究了高频小信号调谐放大器的频率响应特性。
实验结果表明,电路在其工作频率范围内,输出信号的增益随着频率的变化而变化。
我们根据实验结果绘制了频率响应曲线,从而对电路的性能有了更深刻的了解。
最后,我们还针对不同的应用场景,进行了一系列的实际测试。
实验结果表明,在不同的频段和输入信号功率下,电路的增益和性能均有不同程度的变化。
因此,在实际应用中,需要根据具体情况进行参数调整和电路优化。
总之,高频小信号调谐放大器是一种非常实用的电路,在无线通信、雷达和电视等行业有着广泛的应用。
通过本次实验,我们对这种电路的特点、性能和应用有了更深入的了解,并可以为实际应用提供指导意义。
小信号调谐放大器实验一、实验目的1.熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统; 2.掌握单调谐和双调谐放大器的基本工作原理; 3.掌握测量放大器幅频特性的方法;4.熟悉放大器集电极负载对单调谐和双调谐放大器幅频特性的影响; 5.了解放大器动态范围的概念和测量方法。
二、实验仪器1.100M 示波器 一台2.高频信号源 一台3.高频电子实验箱 一套三、实验电路原理1.基本原理在无线电技术中,经常会遇到这样的问题—所接收到的信号很弱,而这样的信号又往往与干扰信号同时进入接收机。
我们希望将有用的信号放大,把其它无用的干扰信号抑制掉。
借助于选频放大器,便可达到此目的。
小信号调谐放大器便是这样一种最常用的选频放大器,即有选择地对某一频率的信号进行放大的放大器。
小信号调谐放大器是构成无线电通信设备的主要电路,其作用是放大信道中的高频小信号。
调谐放大器主要由放大器和调谐回路两部分组成。
因此,调谐放大器不仅有放大作用,而且还有选频作用。
小信号调谐放大器,一般工作在甲类状态,多用在接收机中做高频和中频放大,其主要指标要求是:有足够的增益,满足通频带和选择性要求,工作稳定等。
小信号调谐放大器中,小信号,通常指输入信号电压一般在微伏至毫伏数量级,放大这种信号的放大器工作在线性范围内;调谐,主要是指放大器的集电极负载为调谐回路(如LC 谐振回路)。
这种放大器对谐振频率o f 的信号具有最强的放大作用,而对其他远离o f 的频率信号,放大作用很差。
调谐放大器的幅频特性如图1-1所示。
放大倍数fof 1f K0.7K oK图 1-1 调谐放大器的幅频特性(1)单调谐放大器小信号调谐放大器的种类很多,按调谐回路区分,有单调谐放大器、双调谐放大器和参差调谐放大器。
按晶体管连接方法区分,有共基极、共发射极和共集电极调谐放大器,等等。
该电路采用共发射极单调谐放大,原理电路如图1-2所示。
图 1-2 共发射极单调谐放大器原理电路图1-2中晶体管T 起放大信号的作用,R b1、R b2、R e 为直流偏置电阻,用以保证晶体管工作于放大区域,从而放大器工作于甲类。
实验1 小信号调谐放大器【实验目的】●熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统;●掌握单调谐回路谐振放大器的基本工作原理;●掌握测量放大器幅频特性的方法;●熟悉放大器静态工作点和集电极负载对单调谐放大器幅频特性(包括电压增益、通频带、Q值)的影响;●了解放大器动态范围的概念和测量方法。
【实验内容】●采用点测法测量单调谐和双调谐放大器的幅频特性;●用示波器测量输入、输出信号幅度,并计算放大器的放大倍数;●用示波器观察耦合电容对双调谐放大器幅频特性的影响;●用示波器观察放大器的动态范围;●用示波器观察集电极负载对放大器幅频特性的影响。
【实验步骤】✓实验准备插装好单调谐回路谐振放大器模块,接通实验箱上电源开关,按下模块上开关2K3,此时电源指示灯亮。
✓单调谐●单调谐回路谐振放大器幅频特性测量测量幅频特性通常有两种方法,即扫频法和点测法。
扫频法简单直观,可直接观察到单调谐放大特性曲线,但需要扫频仪。
本实验采用点测法,即保持输入信号幅度不变,改变输入信号的频率,测出与频率相对应的单调谐回路揩振放大器的输出电压幅度,然后画出频率与幅度的关系曲线,该曲线即为单调谐回路谐振放大器的幅频特性。
步骤如下:①2K1置“off”位,即断开集电极电阻2R3。
2K2置“单调谐”位,此时2C6被短路,放大器为单调谐回路。
高频信号源输出连接到单调谐放大器的输入端(2P01)。
示波器CH1接放大器的输入端2TP01,示波器CH2接单调谐放大器的输出端2TP02,调整高频信号源频率为6.3MHZ(用频率计测量),高频信号源输出幅度(峰——峰值)为200mv(示波器CH1监测)。
调整单调谐放大器的电容2C5,使放大器的输出为最大值(示波器CH2监测)。
此时回路谐振于6.3MHZ。
比较此时输入输出幅度大小,并算出放大倍数。
②按照表1-1改变高频信号源的频率(用频率计测量),保持高频信号源输出幅度为200mv(示波器CH1监视),从示波器CH2上读出与频率相对应的单调谐放大器的电压幅值,并把数据填入表1-1。
实验一高频小信号谐振放大器一、实验目的1、掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算。
2、掌握信号源内阻及负载对谐振回路Q值的影响。
3、掌握高频小信号放大器动态范围的测试方法。
二、实验内容1、调测小信号放大器的静态工作状态。
2、用示波器观察放大器输出与偏置及回路并联电阻的关系。
3、观察放大器输出波形与谐振回路的关系。
4、调测放大器的幅频特性。
5、观察放大器的动态范围。
三、基本原理图1-1高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器是通信机接收端的前端电路,主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。
其实验单元电路如图1-1高频小信号谐振放大器二部分组成。
它不仅对高频小信号放大,而且还有一定的选频作用。
本实验中输入信号的频率fs=10MHz。
R67、R68和设计电阻决定晶体管的静态工作点。
根据表1.1的实测数据,分析设计电阻Re对静态工作点的影响。
拨码开关S8改变设计电阻,从而改变放大器的增益。
根据实测的表1.2的数据分析射极电阻对放大器的增益的影响。
拨码开关S7改变并联在谐振回路上的电阻,即改变回路Q值,从而改变放大器的增益和通频带。
根据实测表1.3的数据分析回路Q值对放大器增益和通频带的影响。
四、实验步骤单调谐回路谐振放大器单元电路实验:熟悉实验板电路和各元件的作用,正确接通实验箱电源,将短路块J211置于下划线处,接通本模块电源。
1、静态测量根据表1.1,依次将拨码开关S8的4,3,2分别置于“ON”,以改变射极电阻值的大小,使射极电阻依次取500Ω,1kΩ,2kΩ。
开关S7全部置于断开状态。
用短路环连通J27C.D.L,依据表1.1测量对应三极管的静态工作点,根据Vce判断三极管是否工作在放大区。
判断准则时Vce>Vbe且Vbe>Von(Von为是三极管门限电压)时三极管工作放大区。
注意:测量电流时应将短路块J27断开,用直流电流表接在J27C.D.L两端,记录对应Ic值。
高频电子线路实验报告起止日期:年至年第学期学生姓名班级学号成绩指导教师电气与信息工程学院实验一高频小信号调谐放大器(3课时)一、实验目的1.掌握小信号调谐放大器的基本工作原理。
2.谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算。
二、实验仪器、器材1.THCGP-1 型高频电子线路综合实验箱 1 台2.双踪示波器 DS-5042M 1台万用表 MF-47 型 1 块3.器材:单调谐小信号放大模块 1 块三、实验原理单调谐小信号谐振放大器是通信机接收端的前端电路,主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。
其实验单元电路如图 2-1 所示(模块②上)。
图 2-1 实验电路该电路由三极管 Q1 及其集电极选频回路 T1 组成。
它对输入的高频小信号进行放大,并具有一定的选频作用。
基极偏置电阻 W3、R22、R4 和射极电阻 R5 决定三极管的静态工作点。
可变电阻 W3 改变基极偏置电阻将改变三极管的静态工作点,从而可改变放大器的增益。
四、实验步骤(一)单调谐小信号放大器单元电路实验1.根据图 2-1 实验电路熟悉实验板电路,并在电路板上找出与原理图对应的各测试点。
2.按图 2-2 所示图连接好实验电路。
3.打开实验箱电源,按下信号源和频率计的电源开关,此时开关下方的工作指示灯点亮。
4.打开小信号调谐放大器的电源开关,并观察工作指示灯是否点亮。
5.调节信号源“RF 幅度”和“频率调节”旋钮,使输出端口“RF1”“RF2”输出。
频率为 10.5MHz 左右的高频信号。
将信号输入到 2 号板的 J4 口。
先用示波器在 TH1 处观察信号峰-峰值约为 50mV。
(先调频率再调幅度)图 2-2 测试连接图6.调节高频信号发生器的输出信号频率,使单调谐放大器谐振:操作方法:将示波器探头接在调谐放大器的输出端 TH2,调节示波器直至能观察到输出信号的波形,先调节 W3 使输出信号幅度最大,再调节高频信号发生器的输出信号频率使示波器上的信号幅度最大(先用 500KHz 档调节,再用 20 KHz 档调节,直到示波器上的信号幅度最大),此时放大器即被调谐到输入信号的频率点上。
实验一 小信号调谐放大器实验报告一 实验目的1.进一步掌握高频小信号调谐放大器的工作原理和基本电路结构。
2.掌握高频小信号调谐放大器的调试方法。
3.掌握高频小信号调谐放大器各项技术参数(电压放大倍数,通频带,矩形系数)的测试。
二、实验使用仪器1.小信号调谐放大器实验板 2.200MH 泰克双踪示波器 3. FLUKE 万用表 4. 模拟扫频仪(安泰信) 5. 高频信号源 三、实验基本原理与电路 1、 小信号调谐放大器的基本原理所谓“小信号”,通常指输入信号电压一般在微伏 毫伏数量级附近,放大这种信号的放大器工作在线性范围内。
所谓“调谐”,主要是指放大器的集电极负载为调谐回路(如LC 调谐回路)。
这种放大器对谐振频率0f 及附近频率的信号具有最强的放大作用,而对其它远离0f 的频率信号,放大作用很差,如图1-1所示。
图1.1 高频小信号调谐放大器的频率选择特性曲线小信号调谐放大器技术参数如下:10.7071.增益:表示高频小信号调谐放大器放大微弱信号的能力2.通频带和选择性:通常规定放大器的电压增益下降到最大值的0.707倍时,所对应的频率范围为高频放大器的通频带,用B0.7表示。
衡量放大器的频率选择性,通常引入参数——矩形系数K0.1。
2.实验电路原理图分析:In1是高频信号输入端,当信号从In1输入时,需要将跳线TP1的上部连接起来。
In2是从天线接收空间中的高频信号输入,电感L1和电容C1,C2组成选频网络,此时,需要将跳线TP1的下部连接起来。
电容C3是隔直电容,滑动变阻器RW2和电阻R2,R3是晶体管基极的直流偏置电阻,用来决定晶体管基极的直流电压,电阻R1是射极直流负反馈电阻,决定了晶体管射极的直流电流Ie。
晶体管需要设置一个合适的直流工作点,才能保证小信号谐振放大器正常工作,有一定的电压增益。
通常,适当的增加晶体管射极的直流电流Ie可以提高晶体管的交流放大倍数 ,增大小信号谐振放大器的放大倍数。
使用注意事项一、所有的地均连通,但做实验时示波器探头地地线就近接地。
二、在进行信号连接时,应优先选择较短地信号连接线。
三、所提供地两只无感批,窄口用于调磁心为细地中周,宽口用于调磁心为粗地中周和可调电容。
四、调中周磁心时,应将无感批垂直放置,旋转无感批时不应用力过猛。
五、用手旋转电位器时,用力应均匀。
六、单元直流供电开关,只在所在单元工作时才打开,以免各实验单元之间互相影响。
七、为避免频率计对示波器观察波形时产生干扰,应尽量避免两者同时挂在信号的输入(输出)端。
实验一高频小信号调谐放大器一、实验目的小信号调谐放大器是高频电子线路中的基本单元电路,主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。
在本实验中,通过对谐振回路的调试,对放大器处于谐振时各项技术指标的测试(电压放大倍数,通频带,矩形系数),进一步掌握高频小信号调谐放大器的工作原理。
学会小信号调谐放大器的设计方法。
二、实验仪器①BT-3(G)型频率特性测试仪(选项)一台②20MHz模拟模拟示波器一台③数字万用表一块④调试工具一套三、实验内容(实验中用到BT-3和频谱仪的地方选做)按照所附电路原理图G6,先调静态工作点,然后再调整谐振回路。
1、按照所附电路原理图G6,按下开关KAl,接通12V电源,此时LEDAl点亮。
2、调整晶体管的静态工作点:在不加输入信号(即u i=0),将测试点TTAl接地,用万用表直流电压档(20V档)测量三极管QAl 射极的电压(即测P6与G 两焊点之间的电压,见实验箱表面整机元件分布)调整可调电阻W A1,使u EQ =2.25V (即使I E =1.5mA )根据此电路计算此时的I E ,u EQ , u BQ ,及u CEQ 的值。
3、调谐放大器的谐振回路使它谐振在10.7MHz方法是用BT-3频率特性测试仪的扫频电压输出端和检波探头,分别接电路的信号输入端TTAl 及测试端TTA2,通过调节y 轴,放大器的“增益”旋钮和“输出衰减”旋钮于合适位置,调节中心频率刻度盘,使荧光屏上显示出放大器的“幅频谐振特性曲线”,根据频标指示用绝缘起子慢慢旋动变压器的磁芯,使中心频率f 0=10.7MHz 所对应的幅值最大。
实验一小信号调谐放大器实验一.实验目的1.熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统;2.掌握单调谐和双调谐放大器的基本工作原理;3.掌握测量放大器幅频特性的方法;4.熟悉放大器集电极负载对单调谐和双调谐放大器幅频特性的影响;5.了解放大器动态范围的概念和测量方法。
二.实验内容1.采用点测法测量单调谐和双调谐放大器的幅频特性;2.用示波器测量输入、输出信号幅度,并计算放大器的放大倍数;3.用示波器观察耦合电容对双调谐回路放大器幅频特性的影响;4.用示波器观察放大器的动态范围;5.观察集电极负载对放大器幅频特性的影响三.实验步骤1.实验准备在实验箱主板上插装好无线接收与变频模块,接通实验箱上电源开关,按下模块上白色电源开关(POWER),此时模块上电源指示灯亮。
2.单调谐回路谐振放大器幅频特性测量○12K1置“OFF”位,即断开集电极电阻2R3。
2K2置“单调谐”位,此时2C6被短路,放大器为单调谐回路。
高频信号源输出连接到调谐放大器的输入端(2P01)。
示波器CH1接放大器的输入端2TP01,示波器CH2接调谐放大器的输出端2TP02,调整高频信号源频率为6.3MHZ (用频率计测量),高频信号源输出幅(峰-峰值)为200mv(示波器CH1监测)。
调整2W1 和2W 2 使放大器的输出为最大值(示波器CH2监测)。
此时回路谐振于6.3MHZ。
比较此时输入输出幅度大小,并算出放大倍数。
②按照表1-1改变高频信号源的频率(用频率计测量),保持高频信号源输出幅度为200mv(示波器CH1监视),从示波器CH2上读出与频率相对应的单调谐放大器的电压幅值,并把数据记录表3.观察集电极负载对单调谐放大器幅频特性的影响当放大器工作于放大状态下,按照上述幅频特性的测量方法测出接通与不接通2R3的幅频特性曲线。
可以发现:当不接2R3时,集电极负载增大,幅频特性幅值加大,曲线变“瘦”,Q值增高,带宽减小。
而当接通2R3时,幅频特性幅值减小,曲线变“胖”,Q值降低,带宽加大。
小信号调谐放大器实验目的、内容和步骤一.实验目的1.熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统;2.掌握单调谐和双调谐放大器的基本工作原理;3.掌握测量放大器幅频特性的方法;4.熟悉放大器集电极负载对单调谐和双调谐放大器幅频特性的影响;5.了解放大器动态范围的概念和测量方法。
二.实验内容1.采用点测法测量单调谐和双调谐放大器的幅频特性;2.用示波器测量输入、输出信号幅度,并计算放大器的放大倍数;3.用示波器观察耦合电容对双调谐回路放大器幅频特性的影响;4.用示波器观察放大器的动态范围;5.观察集电极负载对放大器幅频特性的影响。
三.实验步骤1.实验准备在实验箱主板上插装好无线接收与小信号放大模块,插好鼠标接通实验箱上电源开关,此时模块上电源指示灯和运行指示灯闪亮。
2.单调谐回路谐振放大器幅频特性测量测量幅频特性通常有两种方法,即扫频法和点测法。
扫频法简单直观,可直接观察到单调谐放大特性曲线,但需要扫频仪。
点测法采用示波器进行测试,即保持输入信号幅度不变,改变输入信号的频率,测出与频率相对应的单调谐回路谐振放大器的输出电压幅度,然后画出频率与幅度的关系曲线,该曲线即为单调谐回路谐振放大器的幅频特性。
(1)扫频法,即用扫频仪直接测量放大器的幅频特性曲线。
利用本实验箱上的扫频仪测试的方法是:用鼠标点击显示屏,选择扫频仪,将显示屏下方的高频信号源(此时为扫频信号源)接入小信号放大的输入端(1P1),将显示屏下方的“扫频仪”与小信号放大的输出(1P8)相连。
按动无线接收与小信号放大模块上的编码器(1SS1),选择1K2指示灯闪亮,并旋转编码器(1SS1)使1K2指示灯长亮,此时小信号放大为单调谐。
显示屏上显示的曲线即为单调谐幅频特性曲线,调整1W1、1W2曲线会有变化。
用扫频仪测出的单调谐放大器幅频特性曲线如下图:图1-5 扫频仪测量的幅频特性(2)点测法,其步骤如下:①通过鼠标点击显示屏,选择实验项目中“高频原理实验”,然后再选择“小信号调谐放大电路实验”,通过选择“小信号调谐放大”后,显示屏上显示小信号调谐放大器原理电路图。
高频实验小信号调谐放大器实验报告范文一实验目的1.进一步掌握高频小信号调谐放大器的工作原理和基本电路结构。
2.掌握高频小信号调谐放大器的调试方法。
3.掌握高频小信号调谐放大器各项技术参数(电压放大倍数,通频带,矩形系数)的测试。
二、实验使用仪器1.小信号调谐放大器实验板2.200MH泰克双踪示波器3.FLUKE万用表4.模拟扫频仪(安泰信)5.高频信号源三、实验基本原理与电路1、小信号调谐放大器的基本原理所谓“小信号”,通常指输入信号电压一般在微伏毫伏数量级附近,放大这种信号的放大器工作在线性范围内。
所谓“调谐”,主要是指放大器的集电极负载为调谐回路(如LC调谐回路)。
这种放大器对谐振频率f0及附近频率的信号具有最强的放大作用,而对其它远离f0的频率信号,放大作用很差,如图1-1所示。
10.707图1.1高频小信号调谐放大器的频率选择特性曲线小信号调谐放大器技术参数如下:1.增益:表示高频小信号调谐放大器放大微弱信号的能力2.通频带和选择性:通常规定放大器的电压增益下降到最大值的0.707倍时,所对应的频率范围为高频放大器的通频带,用B0.7表示。
衡量放大器的频率选择性,通常引入参数——矩形系数K0.1。
2.实验电路原理图分析:In1是高频信号输入端,当信号从In1输入时,需要将跳线TP1的上部连接起来。
In2是从天线接收空间中的高频信号输入,电感L1和电容C1,C2组成选频网络,此时,需要将跳线TP1的下部连接起来。
电容C3是隔直电容,滑动变阻器RW2和电阻R2,R3是晶体管基极的直流偏置电阻,用来决定晶体管基极的直流电压,电阻R1是射极直流负反馈电阻,决定了晶体管射极的直流电流Ie。
晶体管需要设置一个合适的直流工作点,才能保证小信号谐振放大器正常工作,有一定的电压增益。
通常,适当的增加晶体管射极的直流电流Ie可以提高晶体管的交流放大倍数,增大小信号谐振放大器的放大倍数。
但Ie过大,输出波形容易失真。
高频小信号单调谐与双调谐放大器
实验报告
14044012 孙胤邦
14级电子一班
一、实验表格及图像
单调谐放大器的电压幅值
如图所示(纵坐标为幅值mV,横坐标为频率MHZ)单调谐的峰值为8.08mV,下降到0.707倍时的值为5.71mv。
双调谐回路谐振放大器的电压幅值
如图所示(纵坐标为幅值mV,横坐标为频率MHZ)双调谐的峰值为7.40mV 和7.40mv,下降到0.707倍时的值为5.23mV和5.23mV。
这样看来,单调谐放大器优点是电路简单,缺点是通频带窄、选择性差、增益低。
双调谐放大器具有良好的选择性、较宽的通频带。
而且由图可以看出双调谐的选择性明显优于单调谐放大器。
三、(纵坐标为输出电压V,横坐标为输入电压mV)。
当放大器的输入电压增加到一定的程度之后,输出的波形会失真,和输入波形不再一模一样。
二、实验结论及感想
这是这一学期的第一次高频实验,通过低频放大的和高频所学内容,使我更真切地了解了高频小信号调谐放大器的工作原理,尤其是单级单调谐放大器和双级单调谐放大电路的原理,更是巩固了通电理论课上学到的谐振放大器电压增益、通频带、选择性的相关知识和计算方法,并在实验中测试了各组数据,验证了理论知识。
当然了,通过在实验室调试各种高频仪器,我基本上学会了使用高频中的扫频仪、示波器、万用表、直流稳压电源和信号源,以及消除自激的方法。
总体说来,本次实验是一次很好的尝试,让我对高频电路有了进一步了解,激发了学习通信电子电路的兴趣。
小信号调谐放大器实验报告实验目的:本实验旨在通过搭建小信号调谐放大器电路,了解其工作原理,掌握其调谐特性,并通过实验验证其放大性能。
实验原理:小信号调谐放大器是一种常用的电子电路,主要由调谐电路和放大电路组成。
调谐电路用于选择特定的频率进行放大,而放大电路则用于放大选定频率的信号。
在实际应用中,小信号调谐放大器常用于无线电接收机和电视机等电子设备中。
实验步骤:1. 按照实验电路图搭建小信号调谐放大器电路;2. 连接信号发生器和示波器,并调节信号发生器的频率和幅度;3. 观察示波器上的输出波形,并记录相应的数据;4. 调节电路中的元件数值,如电容、电感等,观察对输出波形的影响;5. 分析实验数据,验证小信号调谐放大器的调谐特性和放大性能。
实验结果:通过实验观察和数据记录,我们发现小信号调谐放大器在不同频率下具有不同的放大倍数。
当调节电路中的元件数值时,可以明显地改变放大器的调谐特性和放大性能。
实验结果表明,小信号调谐放大器能够有效地放大特定频率的信号,并且具有一定的调谐范围。
实验分析:小信号调谐放大器的工作原理是利用调谐电路的谐振特性,选择特定频率进行放大。
在实际应用中,我们可以根据需要调节电路中的元件数值,以满足不同频率的放大要求。
通过本次实验,我们对小信号调谐放大器的工作原理和性能有了更深入的了解,这对于我们在实际电子电路设计和应用中具有重要的指导意义。
实验总结:通过本次实验,我们成功搭建了小信号调谐放大器电路,并验证了其调谐特性和放大性能。
实验结果表明,小信号调谐放大器能够有效地放大特定频率的信号,并且具有一定的调谐范围。
这为我们进一步深入研究和应用小信号调谐放大器奠定了基础。
结语:小信号调谐放大器是一种常用的电子电路,在无线电接收机和电视机等电子设备中有着广泛的应用。
通过本次实验,我们对小信号调谐放大器的工作原理和性能有了更深入的了解,这对于我们在实际电子电路设计和应用中具有重要的指导意义。
小信号调谐放大器实验目的、内容和步骤一.实验目的1.熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统;2.掌握单调谐和双调谐放大器的基本工作原理;3.掌握测量放大器幅频特性的方法;4.熟悉放大器集电极负载对单调谐和双调谐放大器幅频特性的影响;5.了解放大器动态范围的概念和测量方法。
二.实验内容1.采用点测法测量单调谐和双调谐放大器的幅频特性;2.用示波器测量输入、输出信号幅度,并计算放大器的放大倍数;3.用示波器观察耦合电容对双调谐回路放大器幅频特性的影响;4.用示波器观察放大器的动态范围;5.观察集电极负载对放大器幅频特性的影响。
三.实验步骤1.实验准备在实验箱主板上插装好无线接收与小信号放大模块,插好鼠标接通实验箱上电源开关,此时模块上电源指示灯和运行指示灯闪亮。
2.单调谐回路谐振放大器幅频特性测量测量幅频特性通常有两种方法,即扫频法和点测法。
扫频法简单直观,可直接观察到单调谐放大特性曲线,但需要扫频仪。
点测法采用示波器进行测试,即保持输入信号幅度不变,改变输入信号的频率,测出与频率相对应的单调谐回路谐振放大器的输出电压幅度,然后画出频率与幅度的关系曲线,该曲线即为单调谐回路谐振放大器的幅频特性。
(1)扫频法,即用扫频仪直接测量放大器的幅频特性曲线。
利用本实验箱上的扫频仪测试的方法是:用鼠标点击显示屏,选择扫频仪,将显示屏下方的高频信号源(此时为扫频信号源)接入小信号放大的输入端(1P1),将显示屏下方的“扫频仪”与小信号放大的输出(1P8)相连。
按动无线接收与小信号放大模块上的编码器(1SS1),选择1K2指示灯闪亮,并旋转编码器(1SS1)使1K2指示灯长亮,此时小信号放大为单调谐。
显示屏上显示的曲线即为单调谐幅频特性曲线,调整1W1、1W2曲线会有变化。
用扫频仪测出的单调谐放大器幅频特性曲线如下图:图1-5 扫频仪测量的幅频特性(2)点测法,其步骤如下:①通过鼠标点击显示屏,选择实验项目中“高频原理实验”,然后再选择“小信号调谐放大电路实验”,通过选择“小信号调谐放大”后,显示屏上显示小信号调谐放大器原理电路图。
. 精品 本科生实验报告 实验课程 高频电路实验 学院名称 信科院 专业名称 物联网工程 学生姓名 刘鑫 学生学号 201313060108 指导教师 陈川 实验地点 6C1001 实验成绩
二〇 年 月 二〇 年 月 .
精品 高频小信号调谐放大器实验
一、实验目的 1. 掌握小信号调谐放大器的基本工作原理; 2. 掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算; 3. 了解高频小信号放大器动态范围的测试方法; 二、实验仪器与设备
高频电子线路综合实验箱; 扫频仪; 高频信号发生器; 双踪示波器 三、实验原理 (一)单调谐放大器
J6J5J4J1+12+12图1-1(a) 单调谐小信号放大 图1-1(b)双调谐小信号放大 R415KR5470R154.7KR16470C2104C6104C1?C5104C11104C19104C12?C1510pC13104C14?Q13DG6Q23DG6TH1TH2TH6TH7T3T2T1TP6TP3C23104W3100KW4100K
R2210KR23
15K
小信号谐振放大器是通信机接收端的前端电路,主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。其实验单元电路如图1-1所示。该电路由晶体管Q1、选频回路T1二部分组成。它不仅对高频小信号放大,而且还有一定的选频作用。本实验中输入信号的频率fS=12MHz。基极偏置电阻RA1、R4和射极电阻R5决定晶体管的静态工作点。可变电阻W3改变基极偏置电阻将改变晶体管的静态工作点,从而可以改变放大器的增益。 表征高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率f0,谐振电压放大倍数Av0,放大器的通频带BW及选择性(通常用矩形系数Kr0.1来表示)等。 放大器各项性能指标及测量方法如下: 1.谐振频率 放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f0称为放大器的谐振频率,对于图1-1所示电路(也是以下各项指标所对应电路),f0的表达式为. 精品 LCf2
10
式中,L为调谐回路电感线圈的电感量; C为调谐回路的总电容,C的表达式为
ieoeCPCPCC2221
式中, Coe为晶体管的输出电容;Cie为晶体管的输入电容;P1为初级线圈抽头系数;P2为次级线圈抽头系数。 谐振频率f0的测量方法是: 用扫频仪作为测量仪器,用扫频仪测出电路的幅频特性曲线,调变压器T的磁芯,使电压谐振曲线的峰值出现在规定的谐振频率点f0。 2.电压放大倍数 放大器的谐振回路谐振时,所对应的电压放大倍数AV0称为调谐放大器的电压放大倍数。AV0的表达式为
GgpgpyppgyppvvAieoefefeiV
222121210
0
式中,gΣ为谐振回路谐振时的总电导。要注意的是yfe本身也是一个复数,所以谐振时输出电压V0与输入电压Vi相位差不是180o 而是为(180o+ Φfe)。 AV0的测量方法是:在谐振回路已处于谐振状态时,用高频电压表测量图1-1中RL两端的电压V0及输入信号Vi的大小,则电压放大倍数AV0由下式计算: AV0 = V0 / Vi 或 AV0 = 20 lg (V0 /Vi) dB
3.通频带 由于谐振回路的选频作用,当工作频率偏离谐振频率时,放大器的电压放大倍数下降,习惯上称电压放大倍数AV下降到谐振电压放大倍数AV0的0.707倍时所对应的频率偏移称为放大器的通频带BW,其表达式为 BW = 2△f0.7 = fo/QL
式中,QL为谐振回路的有载品质因数。 分析表明,放大器的谐振电压放大倍数AV0与通频带BW的关系为
CyBWAfeV20 . 精品 上式说明,当晶体管选定即yfe确定,且回路总电容CΣ为定值时,谐振电压放大倍数AV0
与通频带BW的乘积为一常数。这与低频放大
器中的增益带宽积为一常数的概念是相同的。 通频带BW的测量方法:是通过测量放大器的谐振曲线来求通频带。测量方法可以是扫频法,也可以是逐点法。逐点法的测量步骤是:先调谐放大器的谐振回路使其谐振,记下此时的谐振频率f0及电压放大倍数AV0然后改变高频信号发生器的频率(保持其输出电压VS不变),并测出对应的电压放大倍数AV0。由于回路失谐后电压放大倍数下降,所以放大器的谐振曲线如图1-2所示。 可得: 7.02fffBWLH
通频带越宽放大器的电压放大倍数越小。要想得到一定宽度的通频宽,同时又能提高放大器的电压增益,除了选用yfe较大的晶体管外,还应尽量减小调谐回路的总电容量CΣ。如果放大器只用来放大来自接收天线的某一固定频率的微弱信号,则可减小通频带,尽量提高放大器的增益。 4.选择性——矩形系数 调谐放大器的选择性可用谐振曲线的矩形系数Kv0.1时来表示,如图1-2所示的谐振曲线,矩形系数Kv0.1为电压放大倍数下降到0.1 AV0时对应的频率偏移与电压放大倍数下降到0.707 AV0时对应的频率偏移之比,即 Kv0.1 = 2△f0.1/ 2△f0.7 = 2△f0.1/BW
上式表明,矩形系数Kv0.1越小,谐振曲线的形状越接近矩形,选择性越好,反之亦然。一般单级调谐放大器的选择性较差(矩形系数Kv0.1远大于1),为提高放大器的选择性,通常采用多级单调谐回路的谐振放大器。可以通过测量调谐放大器的谐振曲线来求矩形系数Kv0.1。 (二)双调谐放大器 双调谐放大器具有频带较宽、选择性较好的优点。双调谐回路谐振放大器是将单调谐回路放大器的单调谐回路该用双调谐回路。其原理基本相同。 1.电压增益为
gyppvvAfeiV2210
0
0VAAv 0.7 BW 0.1
Lf 0f Hf
2△f0.1 图1-2 谐振曲线 .
精品 2. 通频带 BW = 2△f0.7 = 2fo/QL
3.选择性——矩形系数
Kv0.1 = 2△f0.1/ 2△f0.7 =41100
四、实验步骤 (一)单调谐小信号放大器单元电路实验 打开小信号调谐放大器的电源开关,并观察工作指示灯是否点亮,红灯为+12V电源指示灯,绿灯为-12V电源指示灯。(以后实验步骤中不再强调打开实验模块电源开关步骤) 1、调整晶体管的静态工作点: 在不加输入信号时用万用表(直流电压测量档)测量电阻R4两端的电压(即VBQ)和R5两端的电压(即VEQ),调整可调电阻W3,使VeQ=4.8V,记下此时的VBQ、VEQ,并计算出此时的IEQ=VEQ /R5(R5=470Ω)。 VBQ = 5.4V, VEQ = 4.8V , IEQ=VEQ /R5=10.2mA
2、高频信号发生器输出频率为12MHz,峰-峰值约为100mV以上的高频信号。将信号输入J4口。 3、调谐放大器的谐振回路使其谐振在输入信号的频率点上: 将示波器探头连接在调谐放大器的输出端即TH2上,调节示波器直到能观察到输出信号的波形,再调节中周磁芯使示波器上的信号幅度最大,此时放大器即被调谐到输入信号的频率点上。在调谐放大器对输入信号已经谐振的情况下,用示波器分别观测输入和输出信号的幅度大小,则Av0即为输出信号与输入信号幅度之比。 幅度TH1 : 50mV TH2 : 1.23V
Av0 =1.23/0.05=24.6
4、测量放大器通频带 对放大器通频带的测量有两种方式, 其一是用频率特性测试仪(即扫频仪)直接测量; 其二则是用点频法来测量:即用高频信号源作扫频源,然后用示波器来测量各个频率信号的输出幅度,最终描绘出通频带特性,具体方法如下: 通过调节放大器输入信号的频率,使信号频率在谐振频率附近变化(以200KHz或500KHz为步进间隔来变化),并用示波器观测各频率点的输出信号的幅度,然后就可以在. 精品 如下的.
精品 “幅度-频率”坐标轴上标示出放大器的通频带特性。 频率/MHz 11.4 11.6 11.8 12 12.2 12.4 12.6
幅度/V 0.75 0.85 0.98 1.23 1.03 0.9 0.75 增益 15 17 19.6 24.6 20.06 18 15 幅度—频率曲线
00.20.40.60.811.21.4
11.211.411.611.81212.212.412.612.8频率/MHz
幅度/V系列1
增益—频率曲线05101520253011.211.411.611.81212.212.412.612.8频率/MHz增益系列1
BW=2∆f0.7=2*(12.44-12)=0.88MHz (二)双调谐小信号放大器单元电路实验 双调谐小信号放大器的测试方法和测试步骤与单调谐放大电路基本相同,只是在以下两个方面稍作改动: 其一是输入信号的频率应改为465KHz; 其二是在谐振回路的调试时,对双调谐回路的两个中周要反复调试才能最终使谐振回路谐振在输入信号的频点上,具体方法是,按图1-3连接好测试电路并打开信号源及放大器电